Diseño Viga AASHTO Type III

Luis Muñoz 8-825-1665

Diseño de Viga Presforzada AASHTO TIPO III

Memoria de Cálculo

TRABE AASHTO TYPE III Datos del Puente: f'closa = 350.00

kg/cm2

f'civiga =

420.00

kg/cm2

f'cviga = L= W1 = w1 = wbarrera = t= tca =

490.00 20.00 11.80 11.00 0.40 0.22 0.05

kg/cm2 m m m m m m

SECIIÓN COMPUESTA

Datos de Viga AAHTO TIPO III m2 A= 0.3613 yc = 0.5150 m m4 Iviga = 0.0522 Stc =

0.0830

m3

Sbc = hviga =

0.1014 1.1440

m3

Stsc =

0.9022

m3

parte superior de la viga

Stsc = Sbsc = hsc =

0.4183 0.1800 1.3640

m3

parte superior de la losa parte inferior de la viga

m

parte superior de la viga parte inferior de la viga Datos de la Sección Compuesta (Viga - Losa) m2 A= 0.8893 ycs = 0.9538 m m4 Isc = 0.1716

m3 m



Memoria de Cálculo

I. Determinación de ancho efectivo (be) para sección compuesta. 1 = 5.00 m  = ∗  4

= =

 = 12 ∗   = 

2.64 2.40

m m

Usar ancho tributario entre vigas

Factor de Distribución para momentos para vigas interiores: f'closa = s= 2.4 m 350 f'cviga = L= 20 m 420 t= 0.22 m

309457.91 kg*m

 = 15100* ′ =  

kg/cm2

282495.13 kg*m

 = 15100* ′ =

=

kg/cm2

1.0954

=

Iviga = eg =

0.0522 0.739 0.528 0.3730559

 =  ∗  =  =  ∗ ( + * ) =

Para un carril cargado  = 0.06 0.06 + (

.





) ∗

 . 

Para dos o más carriles cargdos 

.

 = 0. 0.075 + ( ) ∗



∗

 . 

∗ 

∗

.

=

 . ∗ 

=

m4 m m2 m4

0.5034035 0.692834 FD =

II. Análisis Estructural. CARA MUERTA Peso de losa:  =  =  =  =

2400.00 1267.20

63360.00 63360. 00 kg-m kg-m 1267 12 672. 2.00 00 kg

Peso propio de viga:  = 867.12  =  =

kg/m3 kg/m

kg/m

43356.00 43356. 00 kg-m kg-m 8671 71.2 .20 0 kg

Peso de barrera:  =

180.00

kg/m

0.692834


Diseño de Viga Presforzada AASHTO TIPO III  =  =

9000.0 9000 .00 0 1800 00.0 .00 0

Memoria de Cálculo

kg-m kg-m kg

Peso de carpeta asfáltica: á = 2250.00 kg/m3  = 270.00 kg/m  =  =

13500.00 13500. 00 kg-m kg-m 2700 00.0 .00 0 kg

CARGA VIVA Camion

Carga lineal

Vcamión (kg) Mcamión (kg-m) Vll (kg) Mll (k-m) 11708.98 124834.25 2385.45 47715.66 Formulas para det. los momentos y cortante para un HS-20 (PCI CHAPTER 8)


Diseño de Viga Presforzada AASHTO TIPO III III. Determinación del Número de Cables. Momentos: 63360.00 kg-m  =  = 43356.00 kg-m  = 23700.00 kg-m 13500.00 kg-m  = ó∗.∗ = 115030.91 kg-m   = 47715.66 kg-m

 =

Memoria de Cálculo

 +  ∗   +  + .8 ó +   +  

∗ 

1983289.44 kg/m2 Asumineto 10 cm de recubrimiento de los cables en la parte central de la viga.  =   .10 .10 = 0.42  =

 =

 =  ∗  1  + 

2890 289019 19.4 .44 4 kg

Para una primera aproximación: Asumineto un 25% de las perdidas despues de de la las pe perdidas=  =

 = 12000

24 cables  = 2880 288000 00 kg  = 0.42 m  = 0.987 cm2

12000.00 kg 24

cables

Probar con

 =

 = .90 .90 ∗ 1500 15000 0 ∗ .987 .987 ∗ 30ca 30cabl bles es =  = .90 .90 ∗ 1200 12000 0 ∗ .987 .987 ∗ 30ca 30cabl bles es =

0.10 m

319788.00 319788.00 kg (en la transfere transferencia) ncia) 255830.40 255830.40 kg (despues (despues de todas todas las perdidas) perdidas)

IV. Verificacón de esfuerzos permisibles. Esfuerzos por tranferencia. Compre Compresió sión n 24 MPa 24 0.6′ = Tensión(s/acero) 0.25 1.58 Mpa ≤ 1.38  0.25 ′ = Tensión(c/acero) 0.58 3.67 MPa 0.58 ′ =  =

  ∗    + =   

 =

  ∗   +  =   

-646718.53 kg/m2 -6.3443088 MPa

OK!

2138962.3 kg/m2 20.9832202 MPa

OK!



Esfuerzos limites en el concreto Compre Compresió sión: n: Carga Carga Muerta Muerta 0.45′ = Viga Viga Losa 0.45′ =

Memoria de Cálculo

21. 2 1.6 6 MPa MPa 15.75 MPa

Carga Viva 0.60′

= 0.60′ =

28.8 MPa 2 1 MP a

Tension: Viga

0.50   =

2 4 MP a

Esfuerzos en la mitad del tramo: Esfuerzos en la fibra superior de la viga:  =

 =

  ∗   +   +   + + =    

748309.86 kg/m2 7.3409198 MPa

OK!

  ∗   +   +   +    + + + =       =

928698.44 kg/m2 9.1105317 MPa

OK!

88931.389 kg/m2 0.8724169 MPa

OK!

477998.03 kg/m2 4.6891606 MPa

OK!

Esfuerzos en la fibra superior de la losa:  =

 =

 +  = 

 +   +   + =  

Esfuerzos en la fibra inferior de la viga:  =

.8( +   )   ∗   +   +  + .8( +   =      =

-221078.5 kg/m2 -2.16878 MPa

OK!



Memoria de Cálculo

V. Resitencia a Flexión. 4680 468076 76.5 .5 kg kg-m -m

 = 1.2 1.25 5  + 1.5 1.5  + 1.75 1.75  +  =

donde: Aps = fpu = H= rec. = k= b= dp =

23.688 19000 1.364 0.1 0.28 240 126.4

2

 = .85 .85  .05*

cm kg/cm2 m m

=

 − 

=

0.7

  ∗   =0.063  ∗   ∗    . 8 5 ∗   ∗  ∗  + 

 =  ∗ 1   ∗

m

 = 

18997.331 kg/cm2

 =  ∗  = 0.044 511840 40.0 .083 83 kg kg-m -m ∅ = 5118 ∅ ≥  Se necesita acero a flexión

Acero de refuerzo  ∗ .85 ∗   ∗  ∗1  = = 

usar

20

105.655 cm2 b ar r a s # 8

VI.Diseño de Estribos. Factor de distribucion para cortante para vigas interiores. Para un carril cargado: 1  1 = .36 .36 +

 = 7600

0.3603

Para dos o más carriles cargados:   2  2 = .20 .20 +  3600 10700



= 0.2007

FD=

0.3603

Cortantes:  =  =  =

12672 kg 8671.20 kg 1800.00 kg

 = 2700.00 kg  = 5611.1774 kg   = 2385.45 kg

Luis Muñoz 8-825-1665 V


= 1.2 1.25 5  + 1.5 1.5  + 1.75 1.75  +  = 4697 46973. 3.10 10 kg

 =   +  +   = .0316 ∗  ∗    ∗  ∗   =

 ∗  ∗  ∗ ( )) 

Asumimos Vp = 0, por lo tanto Es = 0  = 48  = 29°  =

 = ( ( ∗  +   ∗ ) )  =

1188 11 88.6 .64 4 kg

Usar barras # 3 @ 1', Av=.40in2/ft

0.57

m

Memoria de Cálculo

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